FMトランスミッターを構築し、独自の信号を放送することは、本当に楽しいプロジェクトです。特に、この回路では、独自のインダクタを巻いたり、トリマーを使用したりする必要がないため、回路を適切に動作させるために何時間もかけて調整します。このプロジェクトでは、FMトランスミッターのしくみと、微妙なコンポーネントを使用して独自のトランスミッターを構築する方法を学びます。私たちは、本「愛好家のための回路」(75ページ)で与えられた トニー・ヴァン・ルーン によって与えられた回路を適応させています。これは、電子機器をいじくり回したい場合に始めるのに最適な本です。
注: FM帯域またはその他の通信帯域に影響を与える可能性のある周波数の生成は、お住まいの国の法律に違反していると見なされる場合があります。この回路は教育目的でのみ使用し、信号が強すぎて近くの通信が途絶えないようにしてください。いかなる事故についても、ウェブサイトも作者も責任を負いかねます。
必要なコンポーネント:
このシンプルなFMトランスミッタ回路の主なテーマは、インダクタコイルと可変コンデンサを使用せずに利用可能な最小限のコンポーネントで構築し、それでも最大の可能性で動作させることです。このプロジェクトの構築に必要なコンポーネントを以下に示します
- SN74LS13 –4入力NANDゲートシュミットトリガー
- LM386 –オーディオアンプ
- 3.5mmオーディオジャック
- 7805電圧レギュレータ
- 1000uf、100uf、10uf、0.1uf、22pfコンデンサ
- 9V電池
- ブレッドボード
- 接続線
- テスト用スピーカー
FMトランスミッターの動作:
回路に飛び込んで構築を開始する前に、FMトランスミッターがどのように機能するかを知って、構築中に意味をなすようにする必要があると思います。この理論に興味がない場合は、このセクションをスキップして回路図に入ることができます。
FMトランスミッターの概要は、以下のブロック図を使用して示されます。
FMという用語は「周波数変調」の略で、オーディオ信号の周波数を変化させて、無線で長距離を移動できるようにすることを意味します。 iPodや音楽プレーヤーなどのすべてのオーディオデバイスは、正弦波の形でオーディオ信号を生成します。これらは、変調信号または変調周波数と呼ばれます。この変調信号には、再生中の曲または音楽に関する完全な情報が含まれています。しかし、これらの人は週です。彼らは長距離を移動することはできず、受信機(ラジオ)に到達する前に死ぬ可能性が高いです。
ですから、本当に強く、今週の変調信号を受信機に実際に運ぶことができる人を見つける必要があります。これらの強い信号は、キャリア信号またはキャリア周波数と呼ばれます。この強力な搬送波周波数を変調周波数と組み合わせる手法は、周波数変調(FM)と呼ばれます。ここで、搬送波の周波数は、変調信号の周波数に応じて変更されます。
上のブロック図に示されているように、変調信号は[オーディオ信号]ボックスで生成され、プリアンプを使用して増幅されます。発振器は、変調器を使用して信号が変調される強力な搬送周波数を生成します。範囲をさらに広げるために、RF増幅器とアンテナが使用されます。
私たちの回路では、オーディオ信号は電話またはiPodによって与えられます。事前増幅は、LM386オーディオアンプICを使用して行われます。22pFのコンデンサと共に74LS138は、タンク回路として作用する強いキャリア周波数を生成し、我々の増幅された音声信号とそれを調節します。回路にはRFアンプはありませんが、より高い範囲を実現する必要がある場合は追加できます。
回路図:
このシンプルなFMトランスミッターの回路図を下の画像に示します。
ブレッドボード上に構築することも、パフォーマンスボードにはんだ付けすることもできます。完全な回路は、9Vバッテリーを使用して電力を供給できます。アダプターを使用して電力を供給している場合は、スイッチングからのノイズを減らすためにフィルターコンデンサーを追加してください。この回路は、プリアンプとして機能するLM386オーディオアンプを使用しています。このICは、オーディオデバイスからのオーディオ信号を増幅し、それを発振回路に供給します。
発振回路にはインダクタとコンデンサが必要です。私たちのプロジェクトでは、4入力NANDゲートシュミットトリガーであるIC 74LS13は、約100Mhzの3次高調波で発振するように設計されています。ICの電源レールにまたがるフィルタコンデンサは、ICを機能させるために非常に重要です。
3.5mmオーディオジャックには、チャンネルL、チャンネルR、グラウンド用の3つの端子があります。下の図に示すように、チャネルピンを短絡してモノチャネルにし、ピン3に接続し、グランドをLM386のピン2に接続します。
アンプ回路のテストには8オームのスピーカーが使用されます。回路を調整している間、このスピーカーを切断する必要があります。
適切なFMバンドへのチューニング:
Tony Van Roonによるアプローチのおかげで、このFMトランスミッター回路はインダクターやトリマーがないため、他の回路に比べて非常に簡単にチューニングできます。まず、回路の電源を入れ、上記の回路に示すようにスピーカーを回路に接続します。次に、iPodまたは任意のオーディオデバイスを3.5mmジャックに接続して、音楽を再生します。スピーカーから音声が聞こえるはずです。そうでない場合は、LM386接続に問題があるはずです。音声が聞こえる場合は、スピーカーを外してチューニングを行ってください。
チューナー付きのラジオを使用し、ノブを回して、オシレーターがブロードキャストしている周波数を確認します。最良の方法は、この周波数を回避する可能性が最も高いため、約100Mhzをチェックすることです。音量を最大に保ち、オーディオソースで再生されている曲が聞こえるまでゆっくりと調整します。下のビデオを見て、私がどのように調整したかを知ることもできます。
壁にぶつかった場合は、次のことを試すことができます。
- 特定の周波数で奇妙なノイズが聞こえ、これがオシレーターの周波数であるかどうかを確認したい場合。回路をオフにしてから再度オンにするだけで、周波数が正しければラジオからパチパチという音がするはずです。
- ラジオのアンテナを全長まで伸ばし、最初は回路の近くに配置します
- 周波数が別の一般的なFM帯域と衝突することがあるため、動作電圧を4.5〜5 V以内に変更して、放送する周波数を変更します。
- (完全にオプション)0〜22pfの範囲の可変コンデンサがある場合は、22pfキャップをこのトリマーと交換して、その値を変更してみてください。
作業している周波数がわかれば、アンテナを正しい方向に配置して、放送された音楽を楽しむことができます。プロジェクトが機能することを願っています。ご不明な点がございましたら、下のコメントセクションからお問い合わせください。